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1、第2 7 卷第8 期 2 0 0 6 年8 月 纺织学报 J o u m a lo fT e x t i l eR e s e a r c h V 0 1 2 7 A u g N o 8 2 0 0 6 文章编号：0 2 5 3 9 7 2 l ( 2 0 0 6 ) 0 8 0 0 4 l 一0 4 机织面料吸湿快干梯度结构的构建 唐虹1 ”，张渭源1 ，黄晓梅2 ( 1 东华大学服装学院，上海2 0 0 0 5 l ；2 南通大学纺织服装学院，江苏南通2 2 6 0 0 7 ) 摘要采用吸湿快干纤维c o o l k i n g 及莫代尔、棉和涤纶纤维进行纱线设计，构建了机织面料吸湿快干梯
2、度结构模 型，通过疏水性纤维和亲水性纤维的合理配置，变化表里经纱的密度比，利用机织多层结构研制了6 种具有导湿快 干功能的机织面料。分别测试了这6 种面料的毛细高度、保水率、水滴渗透面积和体积、自然干燥率、透气量，采用 多项综合值对吸湿快干效果加以评定。结果表明，表里经纱密度比为l ：2 的结构在吸湿快干性能上要优于表里经 纱比为l ：1 的结构，里层纱线由莫代尔，涤纶、c o o l k i n g ，棉构成的配置吸湿快干性能较好，莫代尔棉、c 0 0 1 k i n g 棉的配 置其次，莫代尔，涤纶和莫代尔棉的配置较差。 关键词 c o o l k i n g 纤维；梯度结构；多层机织物；
3、吸湿快干 中图分类号：T s l 0 6 5 9 9文献标识码：A C o n s t r u c t i o no fm o i s t u r ea b s o r b e n ta n dd r yf a s tw o V e nf a b r i c s T A N GH o n 9 1 一，Z H A N GW e i y u a n l ，H U A N GX i a o m e i 2 ( 1 ，钒 如n 胁疵“e ，D o ，妙m 妇m 妙，增 o i 2 0 0 0 5 l ，肌i 船； 2 c o f 坛e0 ，f 泷& 胁 幻，口眦o n g i 3 妙，n D n g
4、，m 咿“ 2 2 6 0 0 7 ，i n 口) A b s t r a c tF o u rk i n d so f 矗b e r s ， i e ， C o o l k i n g ， m o d a l ， c o t t o na n dp o l y e s t e rw e r eu s e di nd e s i g n i n gy a m s ， a n dam o d e lo fm o i s t u r ea b s o r b e n ta n dd n rf a s tw o v e nf a b r i cw a sc r e a t e d S i xk i
5、n d so fw o v e nf h b r i cw i t h m o i s t u r ea b s o r b e n ta n dd r yf a s tf u n c t i o nw e r ed e v e l o p e db ym t i o n a lc o m b i n a t i o no ft h eh y d m p h o b i ca n d h y d m p h i l i cf i b e r s ，v a r y i n gw a 巾d e n s i t yr a t i oo ft h eo u t e rl a y e rt ot h e
6、i n n e ro n e ( w D R O L I ) ，a n du t i l i z i n g m u l t i - 1 a y e rc o n s t m c t i o no ft h ew o v e n T h ew i c k i n gh e i g h t ，w a t e rr e t e n t i o nV a l u e ，w a t e rd m pp e n e t r a t i 】1 9a r e a a n dv o l u m e ，n a t u r a ld r yr a t e ，a i rp e 肌e a b l ev o l u m
7、 eo ft h ef a b r i c sw e r et e s t e dr e s p e c t i v e l ya n dt h ee f f e c t o f m o i s t u r ea b s o r b e n ta n dd r yf a s tw a se v a l u a t e db yc o m p r e h e n s i v ev a l u e s T h ee x p e r i m e n tr e s u l t si n d i c a t e dt h a t t h ec o n s t m c t i o no fw a 叩y a
8、 mw i t hW D R O L Io f 1 ：2i sa d v a n t a g e o u so v e rt h a tw i t hW D R O L Io fl ：1 ，a n dt h e i n n e rl a y e ro fy a mc o n s i s t so fm o d a l p o l y e s t e ra n dC o o l k i n c o t t o ni st h eb e s tw i t hr e s p e c tt om o i s t u r ea b s o r b e n t 帅dd r yf a s tp r o p
9、e r t y ，m o d a l c o t t o na n dC o o l k i n g c o t t o no c c u p i e st h es e c o n dp l a c e ，a n dm o d a l p o l y e s t e ra n d m o d a l ，c o t t o nf 甜1 si nt h el a s tp o s i t i o n K e yw o r d sC o o l k i n gf i b e r ；g m d i e n tc o n s t m c t i o n ；n m l t i - l a y e r 胁
10、r i c ；m o i s t u r ea b s o r b e n ta n dd r yf a s t 吸湿快干面料正逐渐成为运动服装市场的主 角。随着新型吸湿排汗纤维相继问世，湿传递理论 也在逐渐完善。这些功能型运动面料的开发，引发 了新的服装消费观念。但是，以往吸湿排汗纤维 和湿传递理论几乎都是运用于针织物，而作为消费 量最大的机织面料却鲜有应用。针对这一情况，本 文以国产吸湿排汗纤维c o o l k i n g 为原料，研制导湿 快干机织功能面料，以扩大导湿快干功能纤维的应 用范围。 c o o l k i n g 是河北天纶纺织股份公司与东华大学 合作开发的吸湿排汗纤维。纤
11、维截面呈十字型，表 面有四通道沟槽，其优良的毛细管虹吸效应便于汗 水经芯吸、扩散、传输等作用迅速从皮肤表面转移到 织物外层。由于该纤维具有比一般纤维高2 0 的 表面积，可使水分蒸发更迅速，使肌肤保持干爽和舒 适，特殊的长宽比又使其织物具有天然麻织物的手 收稿日期：2 0 0 4 一1 0 0 2修回日期：2 0 0 6 0 4 一l l 作者简介：唐虹( 1 9 6 8 一) ，女，副教授，博士生。主要研究领域为新型面料开发、服装舒适性研究以及功能服装设计。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR t
12、o remove the watermark 【4 2 】纺织学报第2 7 卷 1 机织面料吸湿快干梯度结构模型 1 2 结构梯度模型实现 1 2 1 里层、中间层、表层纱线设计 分别选用c o o l k i n g ( c K ) 、棉( C ) 、莫代尔( M ) 、涤 纶( T ) 4 种纤维混纺，其中c K 和T 纤维吸湿差，导湿 好，提供给面料一定的身骨和耐洗可穿特性；C 和M 纤维吸湿性好，使面料具有优良的手感。纱线中 2 种组分的混纺比为5 0 ：5 0 ，经、纬纱线密度均为 1 6 6t e x 。混纺纱线的使用能弥补单一纤维性能的缺 陷。这样配置可在低湿状态下，利用c 和M
13、 纤维中 的亲水性基团将皮肤表面非显性水分及时吸收，保 证人体的舒适感；在高湿热状态下，利用疏水导湿纤 维的湿传递性能和遇湿不变形的特点，使水分传输 渠道通畅，同时也能兼顾低湿热状态下的面料舒适 性能2 3 | 。 里层纱线采用导湿功效高的c 科c 混纺纱和吸 水能力强的M C 混纺纱，M T 混纺纱两两相间配置， 能迅速吸收汗液，保持皮肤的干爽。面料内表面柔 软，可与皮肤“点”或“线”接触，与人体形成温暖舒适 的微气候区。 中间层纱线选用导湿效果优良的c l ( C 混纺纱。 形成与表里层直接或间接贯通的毛细管道，将水分迅 速传递，并且孔隙率较低，有一定的保水能力。 表层纱线选用C K c
14、混纺纱，不仅有良好的导 湿效果，还保持了棉织物的耐磨性能和美观风格。 1 2 2 织物结构设计 1 2 2 1 表里层结构织物的组织结构如图2 所 示。织物表层和里层组织均采用3 1 右斜纹，里经 表纬的表里接结双层组织，构筑表层、中间层、里层 的梯度结构。面料的斜向纹路增加了表层纱线的表 面积，并在里层形成与皮肤的线接触。 OoXo XX X Oo X o XXX o X OO XXX OOo X XXX I1I I234 x 一表层经纱与表层纬纱交织经组织点；O 一表层经纱与里层纬纱 交织经组织点；一里层经纱与表层纬纱接结点 图2 织物结构图 1 2 2 2 接结纱接结纱在面料中间层，尽可
15、能形 成接近垂直于面料的角度，这样利于内层水分传递到 外层面料中去，接结纱在面料中的形态如图3 所示。 ( a ) 表、里经纱密度比为l ：l 织物截面图 ( b ) 表、里经纱密度比为1 ：2 织物截面图 图3 接结纱在面料中的形态 1 2 2 3 接结点 为保证面料正反面的整体完整， 接结点应隐藏在表层和里层之间，于是采用1 3 组 织。接结点的分布占整个面料组织的比例为2 5 。 1 2 2 4 表里层经纱密度比在保持织物经纱密 度、纬纱密度和织物总紧度不变的前提下，选用表层 经纱和里层经纱的密度比分别为1 ：l 和1 ：2 ，从而改 变面料中纤维和纱线的表面积。 1 3 试样规格 试样
16、规格见表1 。 2 吸湿快干性能测试 所有试验在温度2 0 ，相对湿度6 0 条件下进 行，试验置信度9 5 。 2 1 毛细高度试验 使用Y G B 8 7 l 型毛细效应测定仪测试，测得的 经、纬向毛细高度平均值见表2 。 4 3 2 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第8 期唐虹等：机织面料吸湿快干梯度结构的构建 【4 3 】 表2 经、纬向毛细高度平均值 c m 试样音等等等经 6 3 1 0 0 3 0 1 9 6 4 5 0 纬 1 +
17、2 3 4 # 5 。 6 。 6 9 1 0 2 3 6 2 2 7 5 6 O 2 2 保水率试验 保水率测试方法参照D I N5 3 8 1 4 ，保水率= ( 形一甄) 砜1 0 0 ，式中，形为试样脱水后质 量；为试样在1 0 5 下干燥1h 的质量。保水率 越高，输水速度就越慢。 2 4 自然干燥试验 将面料剪成4 0c m 长、9 5 1 0c m 宽( 双幅) 的试 样夹在支架上，在织物顶部用注射器向织物里层夹 缝外注入5g 水，注射器注水时左右移动注水位置， 尽量使整幅织物注水均匀，同时要保证注的水不能 从织物下端滴下，在环境温度2 0 ，相对湿度6 0 的条件下，注水后自然
18、干燥1h ，以水的损失率作为 干燥率D D = ( G I G 2 ) 5x1 0 0 式中，G 。为织物加水前质量与5g 水质量之和( g ) ； G ：为织物加水自然干燥1h 后的质量( g ) 。 2 3 滴水渗透试验 2 5 透气性试验 2 3 1 水滴扩散面积和体积 将待测织物固定在直径1 5c m 的金属环上，用分 度吸液管滴1 滴水( 控制每滴水在0 0 4 0 0 5m L ) 到待测织物上，吸液管头端距织物高度1c m 。水滴渗 透形态近似椭圆形，按照椭圆形面积计算方法，水滴 渗透面积s = 丌0 6 4 ，式中口、6 分别为水滴渗透的 长、短轴长度( c m ) ；水滴渗透
19、体积矿= s 日，式中s 为水滴渗透面积( c m 2 ) ；日为试样厚度( c m ) 。 2 3 2 水滴扩散时间 水滴扩散时间为水滴开始滴落至被面料全部吸 收，且表面看不到水的反光面时所用的时间。水滴 lm i n 扩散面积和水滴完全扩散时间如图4 所示。 一 遥 营 、一 警 喧 耧 k 图4 水滴1m j n 扩散面积和水滴完全扩散的时间 试样透气量在Y G 4 6 1 A 型织物中低压透气量仪 上测定，数据见表3 。 表3 试样保水率、自然干燥失水累计量、透气量 试样 保水率，自然干燥失水累计量，g 透气量，( L m 2 s “) 3多项目综合值计算 根据试样吸湿快干测试结果，采
20、用多项综合值 来评价面料导湿快干性能的优劣。这些性能在评价 吸湿快干效果时权重相同。对应经纬向毛细高度平 均值、1 水滴扩散时间、水滴扩散体积、自然干燥失 水累计量、透气量和1 保水率，得到原始数据瓦 如下： 4 l l 9 l 6 6 9 3 l 7 5 1 2 7 8 2 6 6 9 2 6 4 4 1 6 8 3 O 5 8 2 l 6 5 O 5 6 8 2 5 8 2 5 4 5 l 2 1 4 l 4 7 2 l 5 4 2 2 2 O 9 4 7 2 1 5 3 l 2 9 6 O l 3 5 0 4 3 0 3 O O 0 l 3 5 2 ，4 2 万方数据 PDF Water
21、mark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 【4 4 】纺织学报第2 7 卷 厂5 0 56 8 03 7 52 7 01 0 2 5 0 _ 2 3 80 _ 5 8 50 1 3 80 1 6 4O 1 7 8 o 2 0 73o 1 6 76o 2 4 5oo 3 5 61o 1 9 9o 2 1 5 981 7 7 641 7 4 601 6 4 301 9 0 08 6 9 l5 6 66 1 78 8 48 7 3 L 1 11 01 11 21 1 蚴2 嚣 3 2 1 9
22、8 6 7 0 1 2 r 0 9 2 521 2 4 58O 6 8 70 0 4 E 4 71 8 7 79O 7 5 95 1 1 0 2 662 5 2 340 5 9 530 7 0 740 7 6 780 3 7 96 0 8 6 680 7 0 081 0 2 451 4 8 900 8 3 2l1 0 8 68 1 0 4 120 8 5 640 8 4 l70 7 9 2l0 9 1 641 5 5 22 0 9 “0O 7 8 960 8 6 071 2 3 321 2 1 790 9 3 47 L 0 9 8 5l0 8 9 550 9 8 5l1 0 7 46O 9 8
23、 5l1 0 7 46 J 4 吸湿快干性能评价 从综合值可以看出，虽然所有试样织物总紧度 相同，织造工艺相同，纬纱和表层经纱相同，但由于 里层经纱和表、里层经纱密度比的不同，在导湿快干 性能上6 种试样存在较大差异。 从综合值大小来看，4 。、54 、6 。试样的值分别要 高于l 。、2 “、38 试样的值，即表、里层经纱密度比为 l ：2 的结构吸湿快干性能要优于表、层经纱密度比 为1 ：l 的结构。表层松，里层紧，利于水分的传递 和散失。 在其它条件一致的前提下，里层纱线采用莫代 尔涤纶混纺纱与c o o l k i n g 棉混纺纱的组合，织物吸 湿快干性能最好。这种组合的里层组织中，
24、c o o l k i n g 纤维表面的十字型凹槽将水分迅速吸收并扩散，水 分传递速度快，通过c o o l k i n g 棉接结纱的引导，水 分又很快传给表层纱线并散发到空气中。涤纶纤维 不吸湿，减少了水分在内层面料中的储存量，增强了 毛细管输水的能力。里层纱线为莫代尔棉与 c o o l k i n g 棉混纺纱的组合，织物吸湿快干性能次之。 这种组合的里层组织中，虽然有C o o l k i n g 纤维起导 湿作用，但因亲水性纤维含量较高，使水分过多填充 在纤维中间，从而导致纤维膨胀，挤占了纱线间的毛 细空间，影响了面料的导湿和快干性能。里层纱线 为莫代尔涤纶混纺纱与莫代尔，棉混纺
25、纱的组合， 织物吸湿快干性能最差。这种组合的里层组织中， 莫代尔纤维含量太高，纤维吸湿膨胀，输水速度很 慢，纤维膨润度高，滞留的水分会使身体有不舒适的 感觉。 c o o l k i n g 棉混纺纱作为接结纱线有效地将内层 水分传递给外层，传递效果与纱线种类和接结点的 分布有关。濑 参考文献： 1 王府梅服装面料的性能设计 M 上海：中国纺织大 学出版社，2 0 0 0 6 5 6 8 2 程隆棣，俞建勇，翟涵，等功能性涤纶纤维及其产品 的吸湿导湿性能 J 棉纺织技术，2 0 0 3 ，2 0 ( 9 ) ：3 5 3 7 3 蒋培清，严灏景亲水性疏水性织物动态热湿舒适性 比较 J 东华大学学报，2 0 0 4 ，2 6 ( 4 ) ：1 4 1 7 4 张辉，徐军，张建春织物静态热湿舒适性测试分析 J 纺织学报，2 0 0 4 ，2 5 ( 4 ) ：5 6 5 8 篡一 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark